Etude des pertes énergétiques aérodynamiques dans le rotor et le stator d’une turbomachine axiale

Abstract

Dans notre travail, nous avons étudié les pertes énergétiques aérodynamiques dans le stator et le rotor d’une turbomachine axiale à fluide compressible. Tout en abordant plusieurs facteurs qui pourraient affecter cette machine et sa qualité de travail. Cela nous a permis de découvrir les différents points qui pourraient être pris en compte dans l’amélioration du fonctionnement de la machine et sa bonne conception. Le cas concret qui a été étudié a permis de déceler beaucoup de points importants dans l’aérodynamique des turbomachines axiales, et sa relation avec plusieurs facteurs de performance de celles-ci dont les plus pertinents sont l’influence du rapport de trainée et la portance sur le rendement qui est très particulière par sa forme polaire qui tire l’attention aux choix de la géométrie (angles) qui peut conduire à de bons rendements ou pas. L’influencedudegréderéaction sur le rendement est mise en évidence et on peut dire que la relation entre ces deux paramètres est inversement proportionnelle. Par ailleurs, la différence desvitessesgiratoiresa un effet très importantdansl'efficacitédela turbomachine notamment dans la classification des aubes normales ou anormales de turbomachines et le choix des paramètres géométriques pour une meilleure conception. Mots clés : Turbomachines axiales, Pertes énergétiques, Efforts aérodynamiques.

Abstract In our work, we studied aerodynamic energy losses in the stator and rotor of a compressible fluid axial turbomachine, while addressing several factors that could affect this machine and its quality of work. This allowed us to discover the different points that could be taken into account in improving the operation of the machine and its good design. The concrete case that has been studied has made it possible to identify many important points in the aerodynamics of axial turbomachines and their relationship with several performance factors thereof, the most relevant of which are the influence of the ratio of drag and lift on the efficiency which is very particular by its polar shape which draws attention to the choice of geometry (angles) which may or may not lead to good yields. The influence of the degree of reaction on the yield is demonstrated and it can be said that the relationship between these two parameters is inversely proportional. Moreover, the difference in the gyratory speeds has a very significant effect on the efficiency of the turbomachine, in particular in the classification of normal or abnormal turbine engine blades and the choice of geometric parameters for better design. Keywords: Axial turbomachines, Energy losses, Aerodynamic forces.

ملخص درسنا في عملنا فقدان الطاقة الديناميكية الهوائية في الجزء الثابت والدوار لآلة توربينية محورية للسائل المضغوط ، مع تناول العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على هذه الآلة وجودة عملها. سمح لنا ذلك باكتشاف النقاط المختلفة التي يمكن أخذها في الاعتبار في تحسين تشغيل الماكينة وتصميمها الجيد. جعلت الحالة الملموسة التي تمت دراستها من الممكن اكتشاف العديد من النقاط المهمة في الديناميكا الهوائية للآلات التوربينية المحورية وعلاقتها بالعديد من عوامل الأداء الخاصة بها ، وأهمها تأثيرنسبة السحب و الرفع على الكفاءة التي تتميز بها الشكل القطبي الذي يلفت الانتباه إلى اختيار الهندسة (الزوايا) التي قد تؤدي أو لا تؤدي إلى عوائد جيدة. تم توضيح تأثير درجة التفاعل على المحصول ويمكن القول أن العلاقة بين هاتين المعلمتين متناسبة عكسيًا. علاوة على ذلك ، فإن الاختلاف في السرعات الدورانية له تأثير كبير جدًا على كفاءة الماكينة التوربينية ، ولا سيما في تصنيف شفرات محرك التوربينات العادية أو غير الطبيعية واختيار المعلمات الهندسية لتصميم أفضل. الكلمات المفتاحية: الآلات التوربينية المحورية ، الفقدان في الطاقة ، القوى الديناميكية الهوائية.